علی جهانگیری - دانشجوی کارشناسی ارشد مکانیک، دانشگاه شیراز
علی اکبر گلنشان - استادیار بخش مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز

یکی از رایج ترین انواع برجهای خنک کن خشک در نیروگاه ها برجهای با مکش طبیعی (هلر) میباشد. در این برجها، آب گرم خروجی از کندانسور توسط پمپ به داخل لوله های فینداری که دور تا دور برج قرار گرفته اند، جریان یافته و هوای محیط با عبور از روی لوله ها گرم میشود. جریان هوا بخاطر تغییر چگالی و اختلاف ارتفاعی که برج ایجاد میکند به صورت طبیعی برقرار میشود. در اثر انتقال حرارت بین لوله ها و هوا، آب خنک شده و به سمت کندانسور ارسال میگردد و هوای گرم شده نیز از انتهای برج به محیط تخلیه میگردد.عملکرد یک برج خشک با مکش طبیعی به شرایط محیط اطراف بستگی شدیدی دارد، بطوریکه علاوه بر دما و چگالی، دبی هوای مکیده شده به سمت برج، مستقیماً روی راندمان آن تاثیر خواهد گذاشت. بنابراین با ایجاد میدان جریان و فشار مناسب در اطراف و درون برج، میتوان امکان مکش طبیعی بهتر را برای آن مهیا نمود که قطعاً منجر به بهبود عملکرد برج خواهد شد. از جمله اقداماتی که برای نیل به مقصود فوق انجام میگیرد، تعیین نحوه چیدمان برجها برای تنظیم جریان در مقابل باد غالب و نیز در نظر گرفتن تاثیر هوای خروجی از بالای برج بر دیگر برجها میباشد. از دیگر روشهای جدیدی که با توجه به تعدد نیروگاههای سیکل ترکیبی مورد توجه واقع شده است؛ استفاده از اگزرژی باقیمانده در دود خروجی از سیستم تولید بخار سیکل ترکیبی است که دمایی حدود 130 درجه سانتیگراد دارد، بدین صورت که با تزریق این دود به درون برج، مکش هوا به درون برج افزایش یافته که به نوبه خود موجب کاهش دمای آب خروجی از برج و افزایش راندمان حرارتی برج میگردد در مطالعه عددی حاضر یک برج خشک هلر همراه با دامنه حل اطرافش مدل شده است. معادلات ناویر استوکس و انرژی برای شبیه سازی جریان هوا و حرارت؛ به روش دینامیک سیالات محاسباتی در شرایط سه بعدی، جریان تراکم ناپذیر، با در نظر گرفتن ترم شناوری، شرایط مرزی مناسب و در نظر گرفتن جریان باد غالب؛ حل شده است.نتایج محاسبات نشان میدهد که استفاده از تزریق دود حاصل از احتراق به درون برج میتواند حرارت مبادله شده از برج خنک کن در معرض وزش باد را نهایتاً تا حدود 10MW افزایش دهد.

تزریق دود اگزوز، وزش باد، برج خنک کن خشک، راندمان حرارتی